[發明專利]用于高壓實膨潤土組合體界面滲透性測試的裝置及用途

在審

• 申請號: 201911010207.6
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN110702582A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 陳永貴;董欣欣;唐凌;劉聰;葉為民
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 31002 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

1.一種用于高壓實膨潤土組合體界面滲透性測試的裝置，其特征在于：包括恒體積實驗裝置、滲透輔助裝置、控制與量測裝置、壓樣輔助裝置；

所述的恒體積實驗裝置提供制樣、試樣組合以及變形限制；

所述的滲透輔助裝置提供沿界面滲流所需的定位、通道和過濾功能；

所述的控制和量測裝置提供水壓/流速控制、流量/水壓量測與記錄、膨脹力量測與記錄功能；

所述的壓樣輔助裝置提供制樣所需的封堵功能；

所述壓樣輔助裝置在壓樣階段使用，分別在所述恒體積實驗裝置的左、右兩側以嵌入式安裝，并在壓樣完成后拆除；所述滲透輔助裝置在滲透階段使用，分別在所述恒體積實驗裝置的左、右兩側以嵌入式安裝；所述控制和量測裝置在滲透階段使用，采用管路和螺紋連接在所述恒體積實驗裝置的左側和頂部。

2.根據權利要求1所述的用于高壓實膨潤土組合體界面滲透性測試的裝置，其特征在于：

所述的恒體積實驗裝置包括底座(1)、試樣環(2)、頂蓋(3)、螺栓(4)、活塞(5)、第一密封圈(6a)和第二密封圈(6b)；試樣環(2)、頂蓋(3)上分別設置四個通孔，采用四根螺栓(4)與底座(1)連接，其中試樣環(2)采用螺母固定在底座(1)上、與底座(1)緊密接觸，頂蓋(3)采用螺母固定在螺栓(4)頂端；底座1內部可安裝需要進行測試的試樣；活塞(5)嵌入在試樣環(2)內部；試樣環(2)與活塞(5)之間、試樣環(2)與底座(1)之間分別設置環形密封槽，以安裝第一密封圈(6a)和第二密封圈(6b)。

3.根據權利要求1所述的用于高壓實膨潤土組合體界面滲透性測試的裝置，其特征在于：

所述的滲透輔助裝置包括管接頭(8)、薄壁管(9)、透水塊(10)、濾紙(11)；兩組輔助滲透裝置分別安裝于底座上沿軸線(A-A’)對稱分布的兩個水平滲透孔內；自外向內依次為管接頭(8)、薄壁管(9)、透水塊(10)、濾紙(11)，并緊密接觸；濾紙(11)與需要進行測試的試樣(7)接觸。

4.根據權利要求3所述的用于高壓實膨潤土組合體界面滲透性測試的裝置，其特征在于：管接頭(8)、薄壁管(9)、透水塊(10)均為金屬材質；或者，管接頭(8)、薄壁管(9)為不銹鋼材質，透水塊(10)為燒結銅材質。

5.根據權利要求1所述的用于高壓實膨潤土組合體界面滲透性測試的裝置，其特征在于：

所述的控制與量測裝置包括計算機控制軟件模塊(12)、水壓/流量控制器(13)、壓力傳感器(14)、螺釘(15)、無紙記錄儀(16)；水壓/流量控制器(13)與管接頭(8)采用聚四氟乙烯軟管連接，通過線纜接入計算機控制軟件模塊(12)，控制水壓/流量、自動記錄滲透流量/壓力；壓力傳感器(14)采用四個傳感器螺釘(15)固定在頂蓋(3)下部、活塞(5)上部；壓力傳感器(14)的探頭嵌入活塞(5)頂端的凹槽內；無紙記錄儀(16)通過線纜連接壓力傳感器(14)，自動記錄、存儲膨脹力數據。

6.根據權利要求1所述的用于高壓實膨潤土組合體界面滲透性測試的裝置，其特征在于：所述的壓樣輔助裝置包括柱塞(17)、連接片(18)、連接片螺釘(19)；柱塞(17)可插入、封堵底座(1)上的兩個水平滲透孔；柱塞(17)外端通過螺紋與連接片(18)的上端連接；連接片(18)下端采用連接片螺釘(19)固定在底座(1)上。

7.根據權利要求2所述的用于高壓實膨潤土組合體界面滲透質測試的裝置，其特征在于：能夠分別在底座(1)和試樣環(2)內壓制需要進行測試的下部試樣(7a)和需要進行測試的上部試樣(7b)，將試樣環(2)內的所述上部試樣(7b)推入底座(1)內，完成與所述下部試樣(7a)的緊密拼接，從而避免形成除拼接界面以外的優勢滲流通道。

8.根據權利要求3所述的用于高壓實膨潤土組合體界面滲透質測試的裝置，其特征在于：在拼接界面兩側設置水平滲透孔，采用所述滲透輔助裝置，使得試樣(7)的水化和滲透優先沿組合體界面進行。